La concurrence féroce entre NVIDIA, TSMC et Rapidus prend de l’importance grâce aux avancées japonaises en matière de post-traitement
La société japonaise Rapidus a présenté un prototype innovant d’interposeur de verre lors du Semicon Japan 2025, qui s’est tenu au Tóquio le 17 décembre. La technologie Essa vise à réduire les coûts de production des semi-conducteurs destinés à l’intelligence artificielle et à positionner l’entreprise comme un concurrent direct de TSMC, leader mondial du secteur. L’événement a réuni des géants tels que NVIDIA, Intel et Micron, soulignant l’intérêt croissant pour le marché de l’emballage avancé.
Rapidus a développé l’interposeur en utilisant des substrats de verre de 600 millimètres, adaptant les techniques matures de traitement des écrans LCD aux applications de semi-conducteurs. L’approche Essa permet une plus grande surface utilisable, avec des gains de 30 % à 100 % par rapport aux interposeurs traditionnels en silicium, en plus de meilleures performances électriques.
Technologie des substrats en verre
Le prototype permet des rendements par feuille jusqu’à 10 fois supérieurs à ceux des tranches de silicium rondes de 300 millimètres. Rapidus a recruté des ingénieurs expérimentés auprès de fabricants d’écrans japonais tels que Sharp pour surmonter des défis tels que la fragilité et la déformation des matériaux.
La production pilote a débuté en juin 2025 dans une salle blanche à Chitose, Hokkaido. La société prévoit une production de masse à partir de 2028, en se concentrant sur les puces IA intégrant des GPU et des mémoires à large bande passante.
- Plus grande efficacité : le carré Substrato réduit les déchets.
- Coût réduit : processus LCD consolidés Aproveita.
- Performance supérieure : Vidro offre des propriétés électriques avantageuses.
Avancées dans le processus 2 nm
Rapidus maintient un calendrier accéléré pour les nœuds avancés, avec une production pilote de transistors GAA de 2 nm déjà en cours. En juillet 2025, l’entreprise a confirmé les caractéristiques électriques des prototypes de la gamme IIM-1.
Le partenariat avec IBM accélère le transfert de technologie pour l’ensemble des portes. L’installation de l’équipement EUV d’ASML a eu lieu fin 2024, permettant une exposition EUV en avril 2025.
L’entreprise a connecté plus de 200 équipements avancés en juin 2025 pour un système automatisé de manipulation de plaquettes individuelles. L’approche Essa donne la priorité à la précision et à la réduction des défauts dans les processus de pointe.
Outils de conception basés sur l’IA
Au cours de Semicon Japan, Rapidus a lancé une suite d’outils AI-agentic pour la conception de semi-conducteurs. Denominada Raads, la solution comprend un générateur RTL basé sur de grands modèles de langage et des prédicteurs de performances, de puissance et de surface.
Les outils promettent de réduire le temps de conception jusqu’à 50 % et les coûts de 30 %. Elas sera commercialisé progressivement à partir de 2026, intégré dans les kits de conception de processus pour le 2 nm.
- Raads Generator : code RTL Cria optimisé à partir des spécifications.
- Intégration avec RUMS : Conceito fabrication unifiée et rapide à partir de Rapidus.
Plan de production de masse
Rapidus vise une production de masse de 2 nm en 2027, avec des investissements totaux projetés en milliards de yens. Le gouvernement japonais a engagé d’importantes subventions cumulées jusqu’en 2027, complétées par des contributions privées.
La société prévoit une deuxième usine à Hokkaido pour des nœuds comme 1,4 nm à partir de 2029. Foco sur les puces pour l’IA et le calcul haute performance différencie la stratégie de la large couverture de TSMC.
Soutien et investissements du gouvernement
Le projet reçoit le soutien de grandes entreprises japonaises, telles que Toyota, Sony et SoftBank. Bancos comme Mitsubishi UFJ, Sumitomo Mitsui et Mizuho préparent des financements à long terme.
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L’initiative fait partie de la stratégie nationale visant à retrouver l’autonomie dans le domaine des semi-conducteurs avancés. Hokkaido apparaît comme un pôle, avec des conditions favorables telles qu’une eau abondante et un climat froid.
Rapidus suscite l’intérêt des clients américains et mondiaux pour les prototypes 2 nm. Les institutions internationales Colaborações, notamment IBM et les institutions européennes, renforcent le développement.
Stratégie d’emballage avancée
L’interposeur en verre positionne le Rapidus dans le backend de production, un domaine critique pour les chipsets IA. Diferencia s’appuie sur le CoWoS à base de silicium de TSMC et progresse parallèlement aux efforts de Intel sur les substrats en verre.
L’entreprise a créé un centre de R&D sur l’emballage, Rapidus Chiplet Solutions. Le Protótipos peut accueillir des puces plus grandes, répondant ainsi à la demande de GPU puissants comme ceux de NVIDIA.
- Avantage compétitif : zone Maior et coût par interposeur inférieur.
- Applications : Montagem de processeurs graphiques et mémoires HBM.
Progrès sur Hokkaido
L’usine IIM-1 de Chitose progresse rapidement depuis son lancement en 2023. Le Equipamentos de pointe fonctionne en mode mono-plaquette pour une optimisation en temps réel.
La région bénéficie économiquement de la création d’emplois qualifiés. Parcerias avec les universités locales forme des ingénieurs pour répondre à la demande de talents.
Rapidus adopte l’automatisation et l’IA dans les processus pour plus d’efficacité. Metas inclut un TAT court, avec des cycles allant jusqu’à 50 jours par rapport aux normes de l’industrie.
La présentation à Semicon Japan renforce l’ambition japonaise dans le domaine des semi-conducteurs de pointe. Tecnologias en tant qu’interposeur de verre et outils de conception basés sur l’IA signalent une entrée compétitive sur le marché dominé par TSMC.
L’entreprise équilibre le front-end 2 nm avec des innovations en matière de post-traitement. Investimentos des partenariats mondiaux continus soutiennent la trajectoire vers la production commerciale.
Perspectives pour le marché de l’IA
La demande de packaging avancés augmente avec les architectures chiplet. Le prototype en verre répond à des besoins d’intégration denses pour les serveurs d’IA.
Rapidus cherche à diversifier la chaîne d’approvisionnement mondiale, en réduisant la dépendance à l’égard de quelques fabricants. Avanços Les Japonais contribuent à la résilience des semi-conducteurs critiques.
